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Behälter
Die Erfindung betrifft einen Behälter für vorzugsweise unter erhöhter Temperatur und/oder erhöhtem Druck eingefüllte Flüssigkeiten, z. B. Brauereiprodukte, bestehend aus einem eine
Einfüllöffnung aufweisenden einfachwandigen Glasgefäss von im wesentlichen birnenförmiger Gestalt und einem aus weniger leicht zerbrechlichem Material als Glas hergestellten tassenförmigen Unterteil, in dem der im wesentlichen halbkugelige Unterteil des birnenförmigen Glasgefässes sitzt und der einen ebenen Bodenabschnitt zur Unterstützung des Glasgefässes in dessen aufrechter Lage aufweist.
Bei einer bekannten Ausführungsform eines Behälters weist dieser einen im wesentlichen halbkugeligen Unterteil auf. Dieser halbkugelige Unterteil hat einen abgeflachten Bodenteil der dazu dient, beim Erwärmen eines Getränkes einen besseren Wärmeübergang von der Herdplatte zum Behälter zu erzielen. Dieser Behälter ist aus feuerfestem Glas und weist eine bei solchen Gläsern übliche
Wandstärke von mindestens 2 mm auf. Andere bekannte Ausführungsformen des eingangs erwähnten
Behälters weisen eine birnenförmige Gestalt auf (z. B. Chiantiflaschen) und haben eine dicke
Glaswandung. Es sind auch Ausführungsformen bekannt nach denen der Behälter eine dünne Wandung aufweist, diese weisen aber keine birnenförmige bzw. halbkugelige Form auf.
Ziel der Erfindung ist es einen Behälter zu schaffen, der gegenüber bekannten Ausführungsformen bei seiner Herstellung, infolge einer geringen Wandstärke, eine Materialersparnis gestattet, jedoch eine genügende Festigkeit gegenüber unter Druck abgefüllten Flüssigkeiten und gegenüber thermischer und mechanischer Beanspruchung aufweist.
Ein dünnwandiges Glasgefäss von gleichmässiger Wandstärke und mit flachem Boden ist zur Abfüllung von unter relativ hohem Druck stehenden Brauereigetränken, wie z. B. Bier, nicht geeignet, da es dem auftretenden Innendruck nicht standhalten kann. Glasgefässe für derartige Produkte hatten deshalb immer eine grosse Wandstärke, was einen grossen Materialaufwand bedingt. Da man heute aus Rationalisierungsgründen insbesondere in der Getränkeindustrie immer mehr auf Einweg-Flaschen übergeht, spielt dieser Materialaufwand eine nicht unwesentliche Rolle bei der Preisgestaltung für solche Produkte.
Zur Beseitigung dieser Nachteile ist bei einem Behälter der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäss vorgesehen, dass das Glasgefäss nahtlos ist und über seine gesamte Wandfläche bis zur Mündung eine gleichmässige Dicke von 0, 89 bis 1, 27 mm, vorzugsweise 1 mm, aufweist.
Durch die Erfindung wird gezeigt, dass unter Druck stehende Flüssigkeiten durch Ausnutzung der bekannten, festigkeitsmässig günstigen Birnenformen in nahtloser Ausführung durchaus auch in Flaschen von geringer Wandstärke abgefüllt werden können, wodurch sich eine sehr wesentliche Materialersparnis im Einweg-System ergibt.
Die Behältergefässe können in grossen Mengen mit hoher Geschwindigkeit durch ein dem Fliessbandprozess ähnliches Verfahren hergestellt werden. Ein solches, mit hoher Geschwindigkeit arbeitendes Herstellungsverfahren bringt Herstellungskosten mit sich, die im Vergleich mit den Kosten bei einem herkömmlichen Behälterherstellungsverfahren günstiger sind und die Tatsache einer dünnen Wandung von gleichmässiger Dicke und von kugelförmiger Ausbildung und ohne Nähte ergibt Behälter mit besserer thermischer Abschreckfestigkeit.
Verbesserte thermische Abschreckfestigkeit trägt natürlich dazu bei, dass derartige Behälter weniger leicht brechen, wenn sie zum Waschen oder Sterilisieren in
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eine heisse Flüssigkeit von höherer Temperatur eingetaucht oder von einer erhöhten
Behandlungstemperatur rasch abgekühlt werden.
Ein anderer wichtiger Vorteil eines Behälters mit geringerer und gleichmässigerer Wandstärke ist, dass die sich in bezug auf das Gewicht eines herkömmlichen Glasbehälters ergebende Verminderung des
Gewichtes der bei einem Behälter von gegebener Grösse verwendeten Glasmenge und damit der Kosten, es auf Wunsch wirtschaftlich möglich macht, ein derartiges Gefäss aus einem Glasgemisch von höherer
Qualität herzustellen als die üblichen Natronkalkgläser, wie sie bei der Herstellung von herkömmlichen
Glasflaschen und Marmeladegläsern verwendet werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfmdungsgemässen Behälters besteht darin, dass unmittelbar oberhalb des im wesentlichen halbkugeligen Unterteiles des Glasgefässes ein sich über eine bestimmte axiale Länge erstreckender zylindrischer Abschnitt anschliesst, hiebei können der im wesentlichen halbkugelige Unterteil und der zylindrische Abschnitt des Glasgefässes an voneinander getrennten Stellen im tassenförmigen Unterteil abgestützt sein.
Ferner ist es vorteilhaft, dass der zylindrische Abschnitt des Glasgefässes wenigestens teilweise von einem sich nach oben erstreckenden zylindrischen Mantelteil des tassenförmigen Unterteiles umgeben und abgestützt ist.
Demzufolge kann der Behälter leicht in aufrechter Lage gehalten werden und sein halbkugeliger Unterteil ist infolge der Untertasse gegen Stösse weitgehend geschützt. Der an der Aussenseite des Behälters anliegende Mantelteil ist an seiner äusseren Oberfläche zur Aufnahme von Etiketten oder andern Dekorationen gut geeignet, weshalb es nicht notwendig ist, derartige Etiketten entweder direkt oder mittels eines separat aufgeklebten Papiers oder einer beschichteten Folie am Glas anzubringen und die damit verbundenen bekannten Probleme und Nachteile in Kauf zu nehmen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. l eine schaubildliche Darstellung einer Ausführungsform nach der Erfindung eines zusammengesetzten Behälters mit grosser Öffnung, Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung einiger Teile des Behälters von Fig. l in auseinandergezogener Darstellung, Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung einer Ausführungsform nach der Erfindung eines zusammengesetzten Behälters mit kleiner Öffnung, Fig. 4 einen teilweisen Schnitt entlang der Linie 4-4 von Fig. 3, Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung einiger Elemente des Behälters von Fig. 3 in auseinandergezogener Darstellung, Fig. 6 und 7 teilweise geschnittene Seitenansichten von weiteren Behältern nach der Erfindung mit grosser Öffnung bzw.
kleiner Öffnung, Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 von Fig. 7 und Fig. 9 einen teilweisen Schnitt einer weiteren Ausführungsform eines zusammengesetzten Behälters nach der Erfindung.
Der Behälter umfasst ein Glasgefäss, welches an seinem oberen Ende eine Öffnung aufweist und einen kugelförmig ausgebildeten Bodenabschnitt aufweist, der zur Folge hat, dass das Gefäss in seiner aufrechten Stellung unstabil ist. Der Behälter umfasst weiter einen tassenförmigen Bodenteil, der aus einem Material hergestellt ist, welches wesentlich weniger leicht zerbrechlich ist, als das Glas des Gefässes. Dieser Teil ist am unteren Abschnitt des Glasgefässes befestigt und umgreift dieses dicht, Um es in seiner aufrechten Stellung zu halten und vor Zusammenstössen mit Gegenständen und Artikeln von vielerlei Arten einschliessend benachbarten Behältern gleichen Typs zu schützen, z. B. in einem Frachtkarton, der mit derartigen Behältern gefüllt ist oder auf einem Füllband.
Bei dem
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lBodenteil mit--12--. Ein solcher Behälter wird ausserdem nach Einfüllen des zu verpackenden Produktes in das Gefäss durch eine in einem oberen, engeren Teil--lib--desselben liegende Öffnung --lla-- vorzugsweise durch einen Deckel von zweckmässiger Konstruktion dicht verschlossen. Beim Behälter nach Fig. l und 2 ist der Deckel mit--13--bezeichnet und als handlicher metallischer Deckel dargestellt, der einen sich nach unten erstreckenden und nach oben biegsamen Lappen --13a-- aufweist, welcher an einem Mittelteil--13b--der Deckelplatte befestigt ist, der von den übrigen Teilen der Deckelplatte durch geschwächte und ohne weiteres aufreissbare Linien--13c und 13d--getrennt ist.
Das Gefäss --11-- des Behälters kann aus einer Vielzahl von bekannten Glaszusammensetzungen einschliesslich der verhältnismässig billigen Natronkalkglasmischung hergestellt sein, die bei der Herstellung von herkömmlichen Glasflaschen und Marmeladegläsern und andern Glasbehältern verwendet wird. Das Gefäss --11-- unterscheidet sich jedoch von bekannten Glasbehältern dadurch, dass seine Wandung wesentlich dünner ist als selbst die Wandung eines leichtgewichtigen Glasbehälters, wie die beliebte Einweg-Bierflasche, und die Verteilung des Glases in der Wandung ist wesentlich gleichmässiger. Es ist z.
B. äusserst wünschenswert und durchaus möglich, dass die Durchschnittswandstärke des Gefässes eines Behälters nach der Erfindung im Bereich von 0, 89 bis
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1, 27 mm liegt, wenn ein derartiges Gefäss aus einer Natronkalkglasmischung gebildet ist. Gefässe wie das Gefäss -. -11-- mit verminderter und gleichmässigerer Wandstärke im Vergleich mit bekannten
Glasbehältern, können mit grosser Geschwindigkeit mittels des Fliessbandverfahrens wirtschaftlich hergestellt werden, welches auch bei der Herstellung von Glaskolben für elektrische Lampen verwendet wird, wie es allgemein in der USA-Patentschrift Nr. 1, 790, 397 und im "Handbook of Glass
Manufacture", S. 356, von F. V. Tooley (1953) beschrieben ist.
Dieses Herstellungsverfahren ist ein
Weichformverfahren, bei dem der Wärmegehalt des Glases durch eine Dampfschicht entfernt wird und daher mit geringerer Geschwindigkeit als bei einem Heisseisenformverfahren. Diese geringere
Wärmeübertragungsgeschwindigkeit vermindert die Bildung von Spannungen im hergestellten Artikel.
Die geringere und gleichmässigere Wandstärke verleiht ferner dem Gefäss einen besseren thermischen
Abschreckwiderstand im Vergleich mit bekannten Glasbehältern, selbst wenn das Gefäss aus einem Glas mit vergleichbarem thermischem Ausdehnungskoeffizienten hergestellt ist. Der untere, den Hauptteil des Gefässes-11-bildende Abschnitt-llc-ist mit einer Aussenlinie ausgebildet, die sich derjenigen eines Schnittes durch eine Kugel annähert, eine Form die ohne weiteres mit dem zuvor erwähnten Fliessbandverfahren erhalten werden kann.
Wenn es aus Gründen der Formgebung und andern Gründen erwünscht ist, von der genauen sphärischen Form bei der Bildung des Abschnittes - abzuweichen, ist es nichtsdestoweniger grundsätzlich notwendig, dass der untere Teil des Gefässes im horizontalen Schnitt bei jedem Niveau dieses Teiles im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist und dass dieser Teil in allen axialen Schnitten (Vertikalebenen, die durch die mittlere
Vertikalachse des Gefässes verlaufen) des Gefässes im wesentlichen kontimuierlich konvex gebogen ist.
Es sei bemerkt, dass die Verwendung eines nicht dargestellten kleinen abgeflachten Flächenabschnittes im unteren Abschnitt--llc--des Gefässes, wenn z. B. bei einem Durchmesser eine geringere
Materialstärke vorhanden ist als beim grössten Durchmesser des Gefässes, bei der Anbringung einer
Marke oder eines Bezugspunktes für Nachformoperationen von Nutzen sein kann und ein Gefäss mit einem solchen abgeflachten Flächenabschnitt ist als von der Bezeichnung "im wesentlichen kreisförmig" oder "im wesentlichen kontinuierlich konvex gebogen", wie sie vorhergehend benutzt worden sind, umfasst zu verstehen.
In jedem Falle ist der abgeflachte Flächenabschnitt jedoch von ungenügender Ausdehnung, um eine befriedigende Stabilität des Behälters in seiner aufrechten Stellung zu schaffen und der Radius der sich an eine derartige abgeflachte Fläche annähernden Wandung ist auf Wunsch von stetig zunehmender Länge um plötzlichen Wechsel im Radius der Krümmung zu vermeiden.
Der Bodenteil--12--des Behälters umgreift den unteren Teil des Gefässes um dieses in seiner aufrechten Stellung standfest zu stützen und um den umgriffenen Teil vor Beschädigung durch Stösse zu schützen. An diesem Ende muss der Bodenteil --12-- natürlich eine Fläche von geringster Ausdehnung (z. B. eine flache Basis) aufweisen und er muss aus einem Material hergestellt sein, welches wesentlich weniger leicht zerbrechlich (widerstandsfähiger gegen Abschreckbruch) als Glas ist. Es ist auch wünschenswert, dass das Material unter Stossbelastung weitestgehend verformbar ist, um die Übertragung von Stosskräften durch den Bodenteil auf das Glasgefäss auf ein Minimum herabzusetzen.
Die üblichen thermoplastischen Materialien, wie leichtes und mittelschweres Polyäthylen haben diese erwünschten Eigenschaften in grossem Ausmass und sind verhältnismässig billig und ohne weiteres durch bekannte Herstellungs-und Formgebungsverfahren verformbar. Die Verwendung von andern Materialien zur Herstellung des Bodenteiles wie andere thermoplastische Materialien, Papier, geformte Pulpe, auf der Stelle geformtes Plastisol, Schaumkunststoffe und thermostatoplastische Werkstoffe, ebenso wie Zusammensetzungen von irgendwelchen derartigen Materialien, ist ebenfalls in Erwägung zu ziehen. Die Verwendung von verschiedenen metallischen Materialien, wie Zinnblech und Aluminium, können ebenfalls zufriedenstellend sein, wenn zweckmässige Dämpfungsverfahren angewendet werden.
Wenn das Gefäss --11-- des Behälters wirksam vor solchen unerwünschten Oberflächenbeanspruchungen, wie Stossbeschädigungen infolge von Berührung mit benachbarten Behältern in einem Frachtkarton oder auf einem Füllband, geschützt werden soll, ist es wichtig, den
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wird, für die Anbringung von Aufschriften, Reklame oder anderem dekorativen Material, wie allgemein bei --14--- in den Fig. l und 2 gezeigt, gut geeignet ist, wodurch die Notwendigkeit der Anbringung von solchen dekorativen Materialien auf der Glasoberfläche des Gefässes--11--ausgeschaltet wird.
Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Bodenteil aus pigmentiertem Polyäthylen (oder andern Kunststoffen) hergestellt ist, z. B. weil es ermöglicht wird, derartige Dekorationen mit
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schnelltrocknenden organischen Farben durchzuführen, was eine kontrastreichere Dekoration ergibt, als die auf einer Glasoberfläche erhaltene Dekoration, wenn übliche Druckfarben verwendet werden. Wenn
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-11-- erstreckt,Erhitzung desselben, nachdem das Gefäss darin angebracht worden ist, erleichtert werden und zusätzlich oder wahlweise kann dieses Zusammensetzen unter Verwendung eines Klebstoffes, der geeignet ist, das Glas mit dem Material des Bodenteiles zu verbinden, z. B. ein Epoxyharzkleber, oder einer einfachen Schrumpfpassung des Bodenteiles über dem Gefäss vorgenommen werden.
Die in den Fig. 3 bis 5 dargestellte Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Glasgefäss - -21--, welches im wesentlichen dasselbe ist wie das Gefäss --11--, nach der Ausführungsform von Fig. 1 und 2, mit der Ausnahme dass der obere kleinere Abschnitt--21b--desselben enger ist und deshalb eine kleine Öffnung --21a-- bildet. Der Bodenteil --22- der Ausführungsform nach den Fig. 3 bis 5 kann als mit dem Bodenteil --12-- der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 identisch betrachtet werden.
In den Fig. 3 und 4 ist die Öffnung --21a-- des Gefässes als durch einen Deckel--23-- verschlossen dargestellt, welcher dem Deckel--13--darin ähnlich ist, der einen aufwärts biegsamen Lappen--23a--aufweist, der an einem entfernbaren mittleren Teil --23b-- der Deckelplatte angebracht ist, welcher Teil durch geschwächte Linien--23c und 23d--begrenzt wird. Wie in Fig. 4 gezeigt, kann die Anbringung des Deckels--23--auf der offenen Öffnung des Gefässes --21--
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den oberen Teil des Randes des Gefässes--21--fest umgreift, auf dem der Deckel--23-- angebracht ist. Eine derartige Überzugskappe kann auf Wunsch auch in andern Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes verwendet werden.
Wie in Fig. 5 dargestellt, ist es auch möglich, dass Ausführungsformen von Behältern mit kleinen Öffnungen auf Wunsch auch mit andern bekannten leicht zu öffnenden Verschlüssen, wie der händisch entfernbare Deckel--123--, versehen sein können, welcher eine steife, sich nach aussen erstreckende Aufreisslasche --123a-- aufweist, ähnlich der bei einigen bekannten Verschlusskonstruktionen verwendeten.
Fig. 6 erläutert eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Behälters, bei dem das Glasgefäss --31-- einen halbkugelförmigen Bodenabschnitt--31a--, was ein mit den andern Gefässbildungen gemeinsames Merkmal ist, und einen zylindrischen Abschnitt--31b--unmittelbar darüber aufweist.
Infolge seiner Abweichung von der optimalen Form einer Kugel auf Grund der Anordnung des zylindrischen Abschnittes--31b--, ist das Gefäss -31-- nicht so gut für die Verpackung von unter Druck stehenden Produkten, wie mit Kohlensäure angereicherte alkoholfreie Getränke und Malzgetränkprodukte, geeignet, wie die andern dargestellten Gefässformen. Fig. 7 zeigt z. B. eine Ausführungsform, bei der sich das Gefäss --41-- so weit an die Form einer Kugel annähert, als dies bei Vorsehung eines zweckmässigen Halsabschnittes--41a--möglich ist.
Im Aufbau des Bodenteiles oder der Halterung können bei der praktischen Anwendung des Erfindungsgegenstandes zahlreiche Konstruktionsmerkmale angewendet werden, welche die Fähigkeit des Bodenteiles, Stösse zu absorbieren, verbessern. Beispielsweise weist die Halterung--32--bei der Ausführungsform nach Fig. 6 einen unteren sphärischen Flächenabschnitt --32a--, der an einem Oberflächenabschnitt des Gefässes--31--anliegt, und einen zylindrischen Flächenabschnitt --32b-- auf, der vom Abschnitt --32a-- im Abstand liegt und ebenfalls an einem Abschnitt des Gefässes--31--anliegt. Die Halterung--32--ist somit zwischen den Abschnitten --32a und 32b-- unter Stössen frei biegsam, um Belastungen zu absorbieren, welche ansonsten auf das Gefäss - übertragen werden würden.
In einigen Fällen kann der Bodenteil oder die Halterung mit weiteren Vorkehrungen zur Stossabsorbierung versehen sein, indem die Halterung so ausgebildet wird, dass sie mit dem anliegenden Gefäss nur in Punkt-oder Linienberührung steht. So kann die nach oben ragende Wandung--42a--des Bodenteiles--42--der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 gewellt ausgebildet sein, um ihre Berührungsfläche mit dem Gefäss --41-- zu verkleinern, und der Boden des Bodenteiles -- 52-- kann gemäss der Ausführungsform nach Fig. 9 mit einer nach oben ragenden ringförmigen Erhebung--52a--ausgebildet sein, die den unteren Abschnitt des zugehörigen Gefässes--51--entlang eines schmalen in Umfangsrichtung verlaufenden Ringes berührt.
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Selbstverständlich können bei den oben beschriebenen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes gewisse Abänderungen durchgeführt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Behälter für vorzugsweise unter erhöhter Temperatur und/oder erhöhtem Druck eingefüllte Flüssigkeiten, z. B. Brauereiprodukte, bestehend aus einem eine Einfüllöffnung aufweisenden einfachwandigen Glasgefäss von im wesentlichen birnenförmiger Gestalt und einem aus weniger leicht zerbrechlichem Material als Glas hergestellten tassenförmigen Unterteil, in dem der im wesentlichen halbkugelige Unterteil des birnenförmigen Glasgefässes sitzt und der einen ebenen Bodenabschnitt zur
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